手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

面向森林作业系统的测绘新技术应用研究

郑加柱

  现代森林作业系统不断向生态林业、精细林业转变,而现代测绘技术中空间位置的准确确定和信息的实时获取是实施生态林业、精细林业的重要技术之一。它以卫星定位技术、地理信息系统技术、遥感技术、测绘数据处理等新理论为核心,快速、准确、实时获取各种信息,从而推动了多种行业的快速发展和进步,本文将卫星相对定位技术应用于森林作业系统,在森林作业区建立GNSS单基站、对卫星定位坐标系与国家或地方坐标系转换、林区GNSS单基站系统解算模型、林业机械GNSS/DR组合导航理论和算法、激光测距辅助GNSS差分系统组合定位、以及基于移动GIS的林业信息采集等相关技术和理论进行了研究。主要开展的研究工作和结论如下: 1.将GNSS系统相对动态定位技术引入到森林作业系统中,在分析林区环境特点和GNSS系统基站工作原理的基础上,探讨了森林作业区建立单基站GNSS系统的要求与原则,提出了站址选择、设备选择、通讯方式等方面的技术要求。通过在森林作业区建立的GNSS测量基准站,就站址环境、数据发送性能、接收数据质量等相关指标进行了全面测试。 2.基于四参数坐标转换原理,提出了森林区域的卫星定位坐标系与国家或地方坐标系坐标转换方法,它以平均高程面为投影面,区域中心经度为中央子午线经度,对卫星坐标系的空间坐标进行高斯投影获得卫星坐标系的平面坐标,然后将此坐标与已知国家或地方坐标系的平面坐标联合进行转换参数解算,实现了满足森林作业系统中各项测绘工作精度要求的快速、简便坐标转换。 3.对双差观测值整周模糊度解算方法进行了比较分析,在林区GNSS单基站系统模型中,指出采用最小二乘模糊度降相关平差法进行流动站与虚拟参考站之间双差观测值整周模糊度求解比较合适,经实例证明效果较好。 4.根据卫星定位的误差来源,考虑林区对流层、多路径影响较大和高差变化较大的特点,提出与改进了对流层改正模型以削弱对流层的影响,采用CVVF法对观测值进行滤波以削弱多路径效应影响。 5.将基于GNSS单基站系统的相对动态定位技术应用于森林作业区内车辆与设备的导航中,在卫星信号被遮挡的时候,采用单基站GNSS差分信息与DR传感器信息组合导航解决单一导航系统的不足,建立了森林作业区机械运动状态方程和观测方程,优化了适用森林作业区的车辆与设备导航的SUEFK算法,实现了在不降低导航精度的基础上,组合导航数据融合处理的简化; 6.对激光测距、GNSS、PDA技术进行了集成,建立了基于PDA的激光测距数据和卫星观测数据融合计算模型,开发了激光测距辅助GNSS差分组合定位程序,实现了森林作业区GNSS信号中断时的精确定位。 7.提出了一体化林业信息采集作业方法,开发了基于移动GIS和激光测距辅助GNSS差分组合定位的数据采集系统和信息采集器,用于森林作业区测量或资源调查,实现了林区信息采集内外一体化。 本文成功地将卫星定位技术应用到森林作业系统中,解决了森林作业过程的一些技术难题,对实现森林作业系统的智能化有一定作用,对进一步进行测绘新技术、新理论研究以及其在森林作业系统中实际应用均有指导意义。……   
[关键词]:森林作业系统;GNSS基准站;组合导航;组合定位;信息采集
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:南京林业大学2012年
App内打开